JPS62120957A - Universal head in machine tool - Google Patents
Universal head in machine toolInfo
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- JPS62120957A JPS62120957A JP25488785A JP25488785A JPS62120957A JP S62120957 A JPS62120957 A JP S62120957A JP 25488785 A JP25488785 A JP 25488785A JP 25488785 A JP25488785 A JP 25488785A JP S62120957 A JPS62120957 A JP S62120957A
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- JP
- Japan
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- arm
- central axis
- tool
- servo motor
- spindle head
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業−Fの1!I!
この発明は、工作機械におけるユニバーサルヘッドに関
する。[Detailed description of the invention] Industry-F 1! I! The present invention relates to a universal head for machine tools.
先りへLL
工作機械は、CN C(Computer N um
erical Control )装置により複雑な
コント[1−ルが行なえるようになっている。Go ahead LL Machine tools are CN C (Computer N um
The erical control device allows complex control [1-] to be performed.
たとえば、立形マシニングヒンタのような工作■緘は、
ワークに対して加工が容易にできるように、X%Y方向
に動くテーブルやZ方向(上下方向)に動く主軸頭を持
っている。For example, a workpiece such as a vertical machining tip is
It has a table that moves in the X%Y direction and a spindle head that moves in the Z direction (vertical direction) so that workpieces can be processed easily.
これらは、CNC装置によりコントロールされる。These are controlled by CNC equipment.
明が解トしようとする 1、
この種の工作機械により、たとえば直方体のワークの第
1面に直線状の溝加工をし、第1面と隣接する第2面に
円形状の溝加工をする場合を考える。1. With this type of machine tool, for example, a linear groove is machined on the first surface of a rectangular parallelepiped workpiece, and a circular groove is machined on the second surface adjacent to the first surface. Consider the case.
まず、ワークは第1面を上方の工具に向けた状態でテー
ブルーヒに固定する。主軸頭を下げてテーブルを水平に
動かして第1面に工具により直線状の溝加工をする。そ
のあと主軸頭を一旦上昇させる。First, the workpiece is fixed on a table with the first side facing the tool above. Lower the spindle head, move the table horizontally, and cut a straight groove on the first surface with a tool. Then, raise the spindle head once.
次に、ワークはテーブルより一度はずして、第2面が工
具に向くようにワークを再度固定する。そして、主軸頭
を下げて、X1Yテーブルを動かして第2面に円形状の
溝を工具により加■づる。Next, the workpiece is removed from the table and fixed again so that the second surface faces the tool. Then, lower the spindle head, move the X1Y table, and cut a circular groove on the second surface with a tool.
このJ:うな多様な加工をするには、ワークを少な(と
も2度テーブルに設定しなければならず、加工作業能率
の向上の妨げとなり作業の自動化が図れない。In order to perform various types of machining, the workpiece must be set on the table twice (at least twice), which hinders the improvement of machining efficiency and prevents automation of the work.
m江
この発明は、上記問題点を解消し、ワークを一度設定し
ただけで、曲線状や直線状の溝などの加工をワークに施
すことのできる工作機械におけるユニバーサルヘッドを
提供することを目的とする。The purpose of this invention is to solve the above-mentioned problems and provide a universal head for machine tools that can process curved or straight grooves on a workpiece by setting the workpiece once. do.
11へLL
この発明は主軸頭側には第1アームの一端を接続し、第
1アームは主軸頭に対して第1駆動手段により所定角度
回転可能であり、第1アームの他端の中心軸が主軸の中
心軸と所定角度で交差しており、第1アニムの他端には
第2アームの一端を接続して、第2アームは第1アーム
に対して第2駆動手段により所定角度回転可能であり、
第2アームの他端の中心軸は第1アームの他端の中心軸
と所定角度で交差し、第1アーム内から第2アーム内に
かけて各々の中心軸に沿って伝動手段が支持してあり、
伝動手段の一端は主軸に連結しかつ第2アームの(l!
!端側にある伝動手段の他端には工具を設定し、主軸の
回転により伝動手段を介して工具を回転可能な構成であ
る工作機械におけるユニバーサルヘッドを要旨としてい
る。Go to 11 LL In this invention, one end of the first arm is connected to the spindle head side, the first arm is rotatable by a predetermined angle with respect to the spindle head by a first drive means, and the center axis of the other end of the first arm is intersects the central axis of the main shaft at a predetermined angle, one end of the second arm is connected to the other end of the first arm, and the second arm is rotated by a predetermined angle with respect to the first arm by a second drive means. It is possible and
The central axis of the other end of the second arm intersects the central axis of the other end of the first arm at a predetermined angle, and a transmission means is supported along each central axis from inside the first arm to inside the second arm. ,
One end of the transmission means is connected to the main shaft and of the second arm (l!
! A tool is set at the other end of the transmission means on the end side, and the universal head for a machine tool is configured such that the tool can be rotated via the transmission means by rotation of the main shaft.
LLを ”づ゛るIこめの; 第3図を参照する。I'm going to say LL; See Figure 3.
主軸頭11側には?R1アーム25の一端26を接続づ
る。第1アーム25は主軸頭11に対して第1駆動手段
91により主軸頭11の主軸18の中心軸1.1を中心
に所定角度回転可能である。第1アーム25の他端27
を通る中心軸L2が主軸18の中心軸L1と所定角度θ
1で交差している。On the spindle head 11 side? One end 26 of the R1 arm 25 is connected. The first arm 25 is rotatable relative to the spindle head 11 by a first drive means 91 by a predetermined angle about the central axis 1.1 of the main shaft 18 of the spindle head 11. The other end 27 of the first arm 25
The central axis L2 passing through is at a predetermined angle θ with the central axis L1 of the main shaft 18.
They intersect at 1.
第1アーム25の他端27には第2アーム28の一端2
9を接続する。第2アーム28は第1アーム25に対し
て第2駆動手段62により第1アーム25の他端27の
中心軸L2を中心にして所定角度回転可能である。The other end 27 of the first arm 25 has one end 2 of the second arm 28.
Connect 9. The second arm 28 is rotatable by a predetermined angle relative to the first arm 25 about the central axis L2 of the other end 27 of the first arm 25 by a second driving means 62.
第2アーム28の他端30の中心軸L3は第1アーム2
5の他端27の中心軸L2と所定角度θ2で交差し、第
1アーム25内から第27−1128内にかけて各々の
中心軸に沿って伝動手段31が支持しである。The center axis L3 of the other end 30 of the second arm 28 is the first arm 2
The transmission means 31 intersects with the central axis L2 of the other end 27 of 5 at a predetermined angle θ2, and is supported along each central axis from the inside of the first arm 25 to the inside of the 27th-1128th arm.
伝動手段31の一端は、主軸18に連結し、かつ第2ア
ーム28の他端30側にある伝動手段31の他端には、
工具61を設定する。One end of the transmission means 31 is connected to the main shaft 18, and the other end of the transmission means 31 located on the other end 30 side of the second arm 28 has a
Set the tool 61.
主軸18の回転により伝動手段31を介して工具61を
回転可能である。The tool 61 can be rotated by the rotation of the main shaft 18 via the transmission means 31.
作J也
第1駆動手段91のサーボモータ92を作動させること
で、第1アーム25は主軸頭11に対して所定角度回転
できる。そして第2駆動手段62のサーボモータ63を
作動させることで、第2アーム28は第1アーム25に
対して所定角度回転できる。By operating the servo motor 92 of the first drive means 91, the first arm 25 can rotate by a predetermined angle with respect to the spindle head 11. By operating the servo motor 63 of the second drive means 62, the second arm 28 can rotate by a predetermined angle with respect to the first arm 25.
したがって、第2アーム28の工具61を水平、垂直方
向などに向けて主軸18を回転することでワークに曲線
状や直線状の溝などの加工が施せる。Therefore, by rotating the main shaft 18 with the tool 61 of the second arm 28 in the horizontal or vertical direction, it is possible to process a curved or straight groove on the workpiece.
第1図と第2図はこの発明の実施例のユニバーサルヘッ
ド1が設定された工作機械2を示している。1 and 2 show a machine tool 2 equipped with a universal head 1 according to an embodiment of the invention.
この工作機械2は、工作機械の本体3、CNCVt’a
4および操作盤5を有している。This machine tool 2 has a main body 3 of the machine tool, CNCVt'a
4 and an operation panel 5.
本体3は、立形マシニングセンタである。The main body 3 is a vertical machining center.
本体3のベース6上には、第1テーブル7と第2デープ
ル8が設けである。第1テーブル7は第2テーブル8上
をサーボモータ9により第1図矢印X方向に移動できる
。第2テーブル8はベース6上をサーボモータ1oによ
り第2図矢印Y方向に移動できる。本体3の主軸頭11
はコラム12のレール13に沿ってサーボモータ14に
より第2図矢印2方向に上下移動できる。A first table 7 and a second table 8 are provided on the base 6 of the main body 3. The first table 7 can be moved on the second table 8 in the direction of arrow X in FIG. 1 by a servo motor 9. The second table 8 can be moved on the base 6 in the direction of arrow Y in FIG. 2 by a servo motor 1o. Spindle head 11 of main body 3
can be moved up and down along the rails 13 of the column 12 in the two directions of arrows in FIG. 2 by a servo motor 14.
本体3は、この他に自動工具交換装置15と工具マガジ
ン16を有している。The main body 3 also includes an automatic tool changer 15 and a tool magazine 16.
ユニバーサルヘッド1は、第3図に示しである。ユニバ
ーサルヘッド1は主軸頭11の下端に設定しである。The universal head 1 is shown in FIG. The universal head 1 is set at the lower end of the spindle head 11.
主軸18は、軸受19〜21を介して主軸頭11内に回
転可能に支持しである。この主軸18内にはスリーブ2
2およ′びテーパ支持部23が取付けである。このスリ
ーブ22内にはコレット24が内挿しである。The main shaft 18 is rotatably supported within the main shaft head 11 via bearings 19 to 21. Inside this main shaft 18 is a sleeve 2.
2' and the tapered support part 23 are attached. A collet 24 is inserted into this sleeve 22.
ユニバーサルヘッド1の基部90は、その一端が主軸頭
11の取付部11aに対してネジ11bを介して取付け
である。One end of the base portion 90 of the universal head 1 is attached to the attachment portion 11a of the spindle head 11 via a screw 11b.
この基部90の他端には第1アーム25の一端26が接
続しである。第1アーム25の一端26が基部90の取
付部90aにかみ合っている。この第1アーム25は基
部90に対して回転可能である。One end 26 of the first arm 25 is connected to the other end of the base 90. One end 26 of the first arm 25 is engaged with a mounting portion 90a of the base portion 90. This first arm 25 is rotatable relative to the base 90.
第1アーム25は中間位置で折れまがっており、主軸の
中心軸1.1と?A1アーム25の他端27の中心軸L
2は、角度θ1、好ましくは45″′で交差している。The first arm 25 is bent at an intermediate position, and is aligned with the central axis 1.1 of the main shaft. Central axis L of the other end 27 of the A1 arm 25
2 intersect at an angle θ1, preferably 45″′.
第1アーム25の他端27には、第2アーム28が接続
されている。すなわち、第2アーム28の空間28aに
第1アーム25の他端27が挿入され、かつ第2アーム
28の一端29が他端27の取付部27aにかみ合って
いる。この第2アーム28は、第1アーム25に対して
回転可能である。この第2アーム28はその中間部にお
いて折れまがっており、一端2つの中心軸L2と第2ア
ーム28の他端30の中心軸L3とは角度θ2、好まし
くは45″で交差している。A second arm 28 is connected to the other end 27 of the first arm 25 . That is, the other end 27 of the first arm 25 is inserted into the space 28a of the second arm 28, and one end 29 of the second arm 28 is engaged with the attachment portion 27a of the other end 27. This second arm 28 is rotatable relative to the first arm 25. This second arm 28 is bent at its middle part, and the center axis L2 of the two ends of the second arm 28 and the center axis L3 of the other end 30 of the second arm 28 intersect at an angle θ2, preferably 45''.
次に第1アーム25および第2アーム28の各中心軸し
1〜L3に沿って支持された伝動手段31について説明
する。Next, the transmission means 31 supported along the central axes 1 to L3 of the first arm 25 and the second arm 28 will be explained.
主軸18のテーパ支持部23には、ホルダ32のテーパ
部32aが嵌込まれている。ホルダ32のプルスタッド
33は、コレット24に嵌込まれ、かつ上方に引張り上
げである。The tapered portion 32 a of the holder 32 is fitted into the tapered support portion 23 of the main shaft 18 . The pull stud 33 of the holder 32 is fitted into the collet 24 and pulled upward.
ホルダ32は、ストッパ11cおよびネジ11dを介し
て主軸°18に対して回り止めが施されている。ホルダ
32およびその軸34の各中心軸は、主軸18の中心軸
L′1と一致している。軸34は、第1アーム25の一
端26内に軸受35a 、36a 、35.36を介し
て回転可能に取付けである。一方、第1アーム25の他
端27には、軸43が軸受38〜42を介して回転可能
に支持しである。この軸43の中心軸は、中心軸L2と
一致している。軸43の上端と下端にはかさ歯車44−
と45がそれぞれ設定されている。かさ歯車44と、軸
34に取付けられたかさ歯車37は、第1アーム25の
空間25aに位置され噛合っている。The holder 32 is prevented from rotating about the main axis 18 via a stopper 11c and a screw 11d. Each central axis of the holder 32 and its shaft 34 coincides with the central axis L'1 of the main shaft 18. The shaft 34 is rotatably mounted within one end 26 of the first arm 25 via bearings 35a, 36a, 35, 36. On the other hand, a shaft 43 is rotatably supported at the other end 27 of the first arm 25 via bearings 38-42. The central axis of this shaft 43 coincides with the central axis L2. A bevel gear 44- is provided at the upper and lower ends of the shaft 43.
and 45 are set respectively. The bevel gear 44 and the bevel gear 37 attached to the shaft 34 are located in the space 25a of the first arm 25 and mesh with each other.
第2アーム28の他端には、軸46が軸受47〜50を
介して回転可能に支持しである。A shaft 46 is rotatably supported at the other end of the second arm 28 via bearings 47 to 50.
この軸46の中心軸は、中心軸L3と一致している。軸
46の一端にばかさ歯車51が取付けられている。この
かさ歯巾51とかさ歯巾45は、第2アーム28の空間
28a内に位置しており、互いに噛合っている。軸46
のテーバ支持部52には、ツールホルダ53のテーパ部
54が1■込まれている。ツールホルダ53のプルスタ
ッド55は、軸46内に設けられた付勢手段56により
固定されている。この付勢手段56はスプリング57と
ボール58からなる。ツールホルダ53は、ネジ59お
よびストッパ60により軸46に対して回り止めが施さ
れている。さらにツールホルダ53には、工具61が取
付けである。The central axis of this shaft 46 coincides with the central axis L3. A bevel gear 51 is attached to one end of the shaft 46. The bevel width 51 and the bevel width 45 are located within the space 28a of the second arm 28 and mesh with each other. axis 46
The taper portion 54 of the tool holder 53 is inserted into the taper support portion 52 by one inch. The pull stud 55 of the tool holder 53 is fixed by a biasing means 56 provided within the shaft 46. This biasing means 56 consists of a spring 57 and a ball 58. The tool holder 53 is prevented from rotating with respect to the shaft 46 by a screw 59 and a stopper 60. Further, a tool 61 is attached to the tool holder 53.
この工具は、たとえばエンドミル等である。This tool is, for example, an end mill.
次に第1駆動手段91を説明する。サーボモータ92は
、基部90の他端に取付GJである。サーボモータ92
の出力軸95には、ウオーム93が取付け′Cある。第
1アーム25の一端26には、ウオームホイール94が
取付けである。このウオームホイール94とウオーム9
3は噛合っている。サーボモータ92を回転することに
より、矢印P′方向に第1アーム25を中心軸L1を中
心として回転でさるようになっている。Next, the first driving means 91 will be explained. The servo motor 92 is attached to the other end of the base 90. Servo motor 92
A worm 93 is attached to the output shaft 95 of the motor. A worm wheel 94 is attached to one end 26 of the first arm 25 . This worm wheel 94 and worm 9
3 is meshing. By rotating the servo motor 92, the first arm 25 is rotated about the central axis L1 in the direction of arrow P'.
次に第2駆動手段62を説明する。サーボモータ63は
、第1アーム25の他端27に取付けである。サーボモ
ータ63の出力軸64には、ウオーム65が取付けであ
る。一方第2アーム28の一端29には、ウオームホイ
ール66が取付けである。このウオームホイール66と
ウオーム65は噛合っている。Next, the second driving means 62 will be explained. The servo motor 63 is attached to the other end 27 of the first arm 25. A worm 65 is attached to the output shaft 64 of the servo motor 63. On the other hand, a worm wheel 66 is attached to one end 29 of the second arm 28. The worm wheel 66 and the worm 65 mesh with each other.
サーボモータ63を回転することにより、矢印Rの方向
に第2アーム28を中心軸L2を中心として回転できる
にうになっている。By rotating the servo motor 63, the second arm 28 can be rotated in the direction of arrow R about the central axis L2.
サーボモータ63.92とすでに述べたサーボモータ9
.10114は、たとえばDCサーボモータが採用でき
る。また、主軸18は、第2図に示すモータ18aによ
り回転できるようになっている。Servo motor 63.92 and the already mentioned servo motor 9
.. For example, a DC servo motor can be used as the motor 10114. Further, the main shaft 18 can be rotated by a motor 18a shown in FIG.
次に、サーボモータ63.92,9.10.14の制御
系を第4図を中心にして説明する。。Next, the control system of the servo motors 63.92, 9.10.14 will be explained with reference to FIG. .
CNCR置4装、第4図に示すように中央処理装置(以
下CPUという)67を内蔵している。It incorporates four CNCR devices and a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 67 as shown in FIG.
NOチー776のNOプログラムはテープリーダ77に
より読み込まれ、たとえばフロッピ7つのフロッピディ
スクにアドレス/データバスADを介して一旦記憶され
る。The NO program of the NO chip 776 is read by the tape reader 77 and temporarily stored on, for example, seven floppy disks via the address/data bus AD.
サーボモータ63を制御するサーボ系68は、CPU6
7にアドレス/データバスADを介して接続しである。The servo system 68 that controls the servo motor 63 is operated by the CPU 6
7 via address/data bus AD.
またサーボモータ9.10.14.92を制御する各サ
ーボ系69〜71.96は、同様にCPUに接続しであ
る。Further, each servo system 69 to 71.96 that controls the servo motors 9, 10, 14, and 92 is similarly connected to the CPU.
サーボ系68〜71.96は公知のもので・、同様の構
成であり、サーボ系68を代表して説明する。なお、サ
ーボ系96には、サーボ系68の符号72〜75と80
〜′82に対応する箇所には同様の′?、J号172・
〜175.180〜182を記し、サーボ系69.70
゜71の構成は図面の簡単化のためにその図示を省略す
る。The servo systems 68 to 71.96 are well-known and have similar configurations, and the servo system 68 will be explained as a representative. Note that the servo system 96 includes symbols 72 to 75 and 80 of the servo system 68.
〜'82 has the same '?' , J No. 172・
~175.180~182 is written, servo system 69.70
71 is omitted from illustration to simplify the drawing.
位置制御部72は、パルス整形・方向判別回路73、偏
差カウンタ74、D/A変換器75を有する。The position control section 72 includes a pulse shaping/direction determining circuit 73, a deviation counter 74, and a D/A converter 75.
フロッピ79からNOプログラムがCPU67に入力さ
れる。CPU67は、このNOプログラムに基づいてパ
ルス整形・方向判別回路73に対して、移動指令パルス
72aと、サーボモータ63の回転方向を定める指令符
号72bを送るようになっている。The NO program is input from the floppy disk 79 to the CPU 67. The CPU 67 sends a movement command pulse 72a and a command code 72b for determining the rotational direction of the servo motor 63 to the pulse shaping/direction determining circuit 73 based on this NO program.
位置制御部72の後段には速度制御部80が接続しであ
る。速度制御部801.、はサーボモータ63が接続し
である。このサーボモータ63の出力軸には、タコジェ
ネレータ81とパルスジェネレータ82が連拮しである
。A speed control section 80 is connected to a subsequent stage of the position control section 72. Speed control section 801. , is connected to the servo motor 63. A tacho generator 81 and a pulse generator 82 are connected to the output shaft of the servo motor 63.
タコジェネレータ81はサーボモータ63の回転数検出
をづるためのものである。タコジェネレータ81の出力
電圧は回転数に比例し、出力電圧の(^性はサーボモー
タ63の回転方向により決まる。The tacho generator 81 is used to detect the rotational speed of the servo motor 63. The output voltage of the tacho generator 81 is proportional to the rotation speed, and the (^ character) of the output voltage is determined by the rotation direction of the servo motor 63.
パルスジェネレータ82は、サーボモータ63の回転移
動聞く回転角)を検出する。パルスジェネレータ82の
パルス出力数は回転移動間に比例し、パルス出力の極性
はサーボモータ63の回転移動方向によって決まる。The pulse generator 82 detects the rotation angle of the servo motor 63. The number of pulse outputs of the pulse generator 82 is proportional to the rotational movement, and the polarity of the pulse output is determined by the rotational movement direction of the servo motor 63.
タコジェネレータ81は速度制御部80に接続されてい
る。パルスジェネレータ82はパルス整形・方向判別回
路73に接続されている。The tacho generator 81 is connected to the speed control section 80. The pulse generator 82 is connected to a pulse shaping/direction determining circuit 73.
偏差カウンタ74は、移動指令パルス72の数と、パル
スジェネレータ82からフィードバックされる移動フィ
ードバックパルス数の差(溜りパルス)を誤差出力電圧
として出力する。この出力電圧の大きさは差の大きさに
比例し、出力の極性は差の極性により決まる。The deviation counter 74 outputs the difference (sludge pulse) between the number of movement command pulses 72 and the number of movement feedback pulses fed back from the pulse generator 82 as an error output voltage. The magnitude of this output voltage is proportional to the magnitude of the difference, and the polarity of the output is determined by the polarity of the difference.
このデジタル値である誤差出力電圧は、D/A変換器を
換器でアナログ値に変換して速度指令電圧として速度制
御部80に与える。This error output voltage, which is a digital value, is converted into an analog value using a D/A converter and is applied to the speed control section 80 as a speed command voltage.
速度制御部8oは、タコジェネレータ81からの速度フ
ィードバック電圧と速度指令電圧とを比較する。この両
者の電圧差を増巾する。サーボモータ63の速度は両者
の電圧差が零に近ずくように制御される。The speed control unit 8o compares the speed feedback voltage from the tacho generator 81 and the speed command voltage. The voltage difference between the two is amplified. The speed of the servo motor 63 is controlled so that the voltage difference between the two approaches zero.
サーボモータ63の回転量始時には、移動指令パルス7
2aがパルス整形・方向判別回路73を介して偏差カウ
ンタ74に入力されると、このカウンタ74にパルスが
積算される。この溜りパルスは、D/A変換器75で速
度指令電圧に変換されて速度制御部80に入力される。At the beginning of the rotation amount of the servo motor 63, the movement command pulse 7
2a is input to the deviation counter 74 via the pulse shaping/direction determining circuit 73, the counter 74 integrates the pulses. This droop pulse is converted into a speed command voltage by the D/A converter 75 and inputted to the speed control section 80.
したがってサーボモータ63は回転を始める。サーボモ
ータ63が回転を始めると、パルスジェネレータ82か
ら回転角に比例したパルスが発生して偏差カウンタ74
に入力される。これにより、11シ差カウンタ74内の
溜りパルスは減算される。Therefore, the servo motor 63 starts rotating. When the servo motor 63 starts rotating, a pulse proportional to the rotation angle is generated from the pulse generator 82 and the deviation counter 74 generates a pulse proportional to the rotation angle.
is input. As a result, the accumulated pulses in the 11-digit difference counter 74 are subtracted.
移動指令パルス72aが引き続いて入力されれば、サー
ボモータ63は連続回転し、偏差カウンタ74は一定の
溜りパルス数を保つ。If the movement command pulse 72a is continuously input, the servo motor 63 rotates continuously and the deviation counter 74 maintains a constant number of droop pulses.
サーボモータ63の回転速度は移動指令パルス72aの
周波数に比例する。The rotation speed of the servo motor 63 is proportional to the frequency of the movement command pulse 72a.
移動指令パルス72aの入力が止まると、FA差カウン
タ74の溜りパルスが零になるまでサーボモータ63は
回転して、零になると停止する。When the input of the movement command pulse 72a stops, the servo motor 63 rotates until the accumulated pulse of the FA difference counter 74 becomes zero, and then stops.
第4図、第8図°と第9図を参照して説明ずれば、たと
えば、移動指令パルス72aの数に基づいて第2アーム
28は、第1アーム25に対して第7図に示す状態から
180°回転して第8図に示す状態に変えることができ
る。For example, based on the number of movement command pulses 72a, the second arm 28 is placed in the state shown in FIG. 7 relative to the first arm 25 with reference to FIGS. 4, 8 and 9. The state shown in FIG. 8 can be changed by rotating 180° from the state shown in FIG.
また、サーボモータ92もサーボモータ63と同様にた
とえば移動指令パルス172aの数に基づいて、基台9
oに対して360゜回転可能である。Similarly to the servo motor 63, the servo motor 92 also controls the base 9 based on the number of movement command pulses 172a, for example.
It is possible to rotate 360° with respect to o.
サーボ系69〜71のサーボモータ9.10.14も同
様にして制御される。すなわち、主軸頭11、テーブル
7.8は、移動指令パルスと指令符号に基づいてそれぞ
れ所定位置に移動できる。The servo motors 9.10.14 of the servo systems 69-71 are similarly controlled. That is, the spindle head 11 and the table 7.8 can each be moved to a predetermined position based on the movement command pulse and the command code.
ところで主軸モータ18aは、シーケンス制御部83の
指令により所定回転数で回転される。このシーケンス制
御部83はインターフェース84を介してCPU67の
アドレス/ 7’ −タバスADに接続されている。各
サーボモータ9.10.14.63.92と主軸モータ
18aはCPU67の指令により別々にチhかせる。ま
た、操作盤5はケーブル17(第2図参照)を介してC
PU67、シーケンス制御部83と本体3のたとえばリ
ミットスイッチ(図示せず)などに接続しである。By the way, the main shaft motor 18a is rotated at a predetermined rotation speed according to a command from the sequence control section 83. This sequence control section 83 is connected to the address /7'-TABUS AD of the CPU 67 via an interface 84. Each of the servo motors 9, 10, 14, 63, 92 and the main shaft motor 18a are individually activated by a command from the CPU 67. In addition, the operation panel 5 is connected to the C
The PU 67 is connected to the sequence control section 83 and to, for example, a limit switch (not shown) of the main body 3.
次に、NCプログラムに基づいて、たとえばワークWの
上面W2に円形状の溝97と直線状の満87を加工し、
側面W1に直線状の溝86を加工する場合について説明
する。Next, based on the NC program, for example, a circular groove 97 and a straight groove 87 are machined on the upper surface W2 of the workpiece W.
A case will be described in which a linear groove 86 is formed on the side surface W1.
(第5図〜第8図参照)
まず、第5図に示すようにワークWを第1テーブル7上
にストッパ85を介して設定する。操作W145の自動
運転ボタンを押して、第1テーブル7をサーボモータ9
により矢印X方向に動かす、、(第1図参照)そして、
第2テーブル8をサーボモータ10により矢印Y方向に
動かすつ
このようにして、ワークWを所′定の位置に位置決めす
る。一方、ユニバーサルヘッド1の第2アーム28は、
すでに第3図の状態から180°回転して第5図の状態
にしである。(See FIGS. 5 to 8) First, as shown in FIG. 5, the workpiece W is set on the first table 7 via the stopper 85. Press the automatic operation button of operation W145 to move the first table 7 to the servo motor 9.
Move it in the direction of arrow X by (see Figure 1), and
The work W is positioned at a predetermined position by moving the second table 8 in the direction of arrow Y by the servo motor 10. On the other hand, the second arm 28 of the universal head 1 is
It has already been rotated 180 degrees from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG.
すなわち、工具61は、垂直下方に向き、かつワークW
の上面W2に対面している。That is, the tool 61 is directed vertically downward and the workpiece W
It faces the upper surface W2 of.
次に、サーボモータ14により主軸頭11を矢印Z方向
に下げて、かつ主軸モータ18a (第1図参照)を回
転して工具61を回す。Next, the spindle head 11 is lowered in the direction of arrow Z by the servo motor 14, and the spindle motor 18a (see FIG. 1) is rotated to turn the tool 61.
工R61を上面W2に所定深さ切込む。そして、サーボ
モータ92を作動して第1アーム25と第2アーム28
を主軸頭11に対して360°回転する。Cut R61 into the upper surface W2 to a predetermined depth. Then, by operating the servo motor 92, the first arm 25 and the second arm 28
is rotated 360° about the spindle head 11.
このようにすることで、第6図に示すような円形状の溝
97を形成できる。加工後、主軸頭11を上昇する。By doing so, a circular groove 97 as shown in FIG. 6 can be formed. After machining, the spindle head 11 is raised.
第1テーブル7と第2テーブル8を移動して(第1図と
第2図参照)、第7図に示すようにワークWを新しい所
定位置に位置決めし、主軸頭11を下げてワークWの上
面W2に工具61を切込ませる。そして、第2テーブル
8を第2図矢印方向く右方向)に移動して、。Move the first table 7 and the second table 8 (see Figs. 1 and 2), position the work W to a new predetermined position as shown in Fig. 7, and lower the spindle head 11 to move the work W. The tool 61 is cut into the upper surface W2. Then, move the second table 8 in the direction of the arrow in FIG. 2 (to the right).
上面W2に溝87を形成する。そして主軸頭11を上界
する。A groove 87 is formed in the upper surface W2. Then, the spindle head 11 is upper bounded.
続いて、第1テーブル7と第2テーブル8を再び移動す
る。このようにして、第8図に示ずようにワークWをさ
らに新しい所定の位置に位置決めする。ユニバーサルヘ
ッド1の第2アーム28は、第7図の状態から180°
回転して、第3図と第8図に示すように工具61を図面
水平左方向に向ける。そして、サーボモータ14により
主軸頭11を下げて、工具61と側面W1を対面させる
。Subsequently, the first table 7 and the second table 8 are moved again. In this way, the workpiece W is further positioned at a new predetermined position as shown in FIG. The second arm 28 of the universal head 1 is rotated 180° from the state shown in FIG.
Rotate and direct the tool 61 horizontally to the left in the drawing, as shown in FIGS. 3 and 8. Then, the spindle head 11 is lowered by the servo motor 14 so that the tool 61 and the side surface W1 face each other.
主軸モータ18aを回転して工具61を回し、第1テー
ブル7を第5図右方向に移動して工具61をワークWの
側面W1に切込ませる。そして、第2テーブル8を第2
図矢印Y方向(右方向)に移動して、側面W1に満86
を形成する。The main shaft motor 18a is rotated to turn the tool 61, and the first table 7 is moved rightward in FIG. 5, so that the tool 61 cuts into the side surface W1 of the workpiece W. Then, the second table 8 is
Move in the direction of arrow Y (rightward) in the figure and fill the side surface W1 with 86
form.
このように、ワークWを一度第1テーブル7上に設定す
るだけで、ユニバーサルヘッド1のアーム28を所定角
度回転すればワークの多面の加工ができる。In this way, by simply setting the workpiece W on the first table 7 once and rotating the arm 28 of the universal head 1 by a predetermined angle, the workpiece can be machined on multiple sides.
上述したのは1つの加工例にすぎない。サーボモータ9
2.63を同時に作動させれば、三次元的に複雑な曲線
加工ができる。The above is just one processing example. Servo motor 9
2.63 can be operated at the same time to process complex three-dimensional curves.
ところで、サーボモータはDCサーボ形のものに限らず
ACサーボ形のものでもよい。By the way, the servo motor is not limited to a DC servo type, but may be an AC servo type.
またサーボモータに代えてステッピングモータを用いて
もよい。Further, a stepping motor may be used instead of the servo motor.
また、中心軸L1、L2、L3の交差する角度θ1.0
2は45°にすれば、直方体のワークWの上面と側面に
対して垂直に工具61を当てることができる。しかし、
角度θ1、θ2を45″以外に設定したユニバーサルヘ
ッドを用意づれば、ワークの上面などに対して所望の角
偵C工具61を当てることができる。Also, the angle θ1.0 at which the central axes L1, L2, and L3 intersect
If angle 2 is set at 45 degrees, the tool 61 can be applied perpendicularly to the top and side surfaces of the rectangular parallelepiped workpiece W. but,
If a universal head with angles θ1 and θ2 set to other than 45″ is prepared, the desired angle C tool 61 can be applied to the upper surface of the workpiece.
旦n)] (7) 9)> くし
以上説明したようにこの発明によれば、テーブルにワー
クを一度設定するだけで、曲線状や直線状の溝加工など
をワークに施すことができる。dan)] (7) 9)> Comb As explained above, according to the present invention, curved or straight grooves can be formed on the workpiece by simply setting the workpiece once on the table.
第1図はこの発明のユニバーサルヘッドが設定された工
作機械を示す正面図、第2図は同工作機械の側面図、第
3図はユニバーサルヘッドの断面図、第4図はサーボ系
とCNC装δなどを示す図、第5図はユニバーサルヘッ
ドによろウークの加工例を承り図、第6図は加工された
ワークの斜視図、第7図と第8図はユニバーサルヘッド
によるワークの加工例を示す図である。
1、、、、、、、ユニバーサルヘッド
2、、、、、、、工作機械
4、、、、、、、CNCM!
9.10,14.
63.92.、、サーボモータ
18、、、、、、主軸
25、、、、、、第1アーム
28、、、、、、第2アーム
31、、、、、、伝動手段
61、、、、、、工具
62、、、、、、第2駆動手段
90、、、、、、基部
91、、、、、、第1駆動手段Fig. 1 is a front view showing a machine tool equipped with the universal head of this invention, Fig. 2 is a side view of the same machine tool, Fig. 3 is a sectional view of the universal head, and Fig. 4 is a servo system and CNC equipment. δ, etc., Figure 5 is a diagram showing an example of machining by a universal head, Figure 6 is a perspective view of a machined workpiece, and Figures 7 and 8 are examples of machining a workpiece by a universal head. FIG. 1. Universal head 2. Machine tool 4. CNCM! 9.10,14. 63.92. , Servo motor 18 , Main shaft 25 , First arm 28 , Second arm 31 , Transmission means 61 , Tool 62 , , Second driving means 90 , Base 91 , First driving means
Claims (2)
ームは主軸頭に対して第1駆動手段により所定角度回転
可能であり、第1アームの他端の中心軸が主軸の中心軸
と所定角度で交差しており、第1アームの他端には第2
アームの一端を接続して、第2アームは第1アームに対
して第2駆動手段により所定角度回転可能であり、第2
アームの他端の中心軸は第1アームの他端の中心軸と所
定角度で交差し、第1アーム内から第2アーム内にかけ
て各々の中心軸に沿って伝動手段が支持してあり、伝動
手段の一端は主軸に連結しかつ第2アームの他端側にあ
る伝動手段の他端には工具を設定し、主軸の回転により
伝動手段を介して工具を回転可能な構成である工作機械
におけるユニバーサルヘッド。(1) One end of the first arm is connected to the spindle head side, the first arm is rotatable by a predetermined angle with respect to the spindle head by a first drive means, and the center axis of the other end of the first arm is connected to the spindle head side. It intersects the central axis at a predetermined angle, and the other end of the first arm has a second
One end of the arm is connected, and the second arm is rotatable by a predetermined angle with respect to the first arm by a second driving means.
The central axis of the other end of the arm intersects the central axis of the other end of the first arm at a predetermined angle, and transmission means is supported along each central axis from the inside of the first arm to the inside of the second arm. In a machine tool, one end of the means is connected to the main shaft, and a tool is set at the other end of the transmission means on the other end side of the second arm, and the tool can be rotated via the transmission means by rotation of the main shaft. universal head.
と45°の角度で交差し、かつ第2アームの他端の中心
軸は第1アームの他端の中心軸と45°の角度で交差し
ている特許請求の範囲第1項記載の工作機械におけるユ
ニバーサルヘッド。(2) The central axis of the other end of the first arm intersects the central axis of the main shaft at an angle of 45°, and the central axis of the other end of the second arm intersects the central axis of the other end of the first arm at an angle of 45°. Universal heads in a machine tool according to claim 1, which intersect at an angle of .degree.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25488785A JPS62120957A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Universal head in machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25488785A JPS62120957A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Universal head in machine tool |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62120957A true JPS62120957A (en) | 1987-06-02 |
JPH0350652B2 JPH0350652B2 (en) | 1991-08-02 |
Family
ID=17271216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25488785A Granted JPS62120957A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Universal head in machine tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62120957A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2000052169A (en) * | 1998-08-07 | 2000-02-22 | Kitamura Mach Co Ltd | Five-surface machining head device |
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-
1985
- 1985-11-15 JP JP25488785A patent/JPS62120957A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0350652B2 (en) | 1991-08-02 |
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